import java.util.Arrays;

/**
 * Created with IntelliJ IDEA.
 * Description:
 * User: 28779
 * Date: 2023-05-14
 * Time: 10:09
 */
public class Sort {
    /**
     * 堆排序
     * @param array
     */
    public static void heapSort(int[] array) {
        createBigHeap(array);
        int end = array.length - 1;
        for (int i = 0; i <= end; i++) {
            swap(array, 0, end - i);
            shiftDown(array, 0, end - i);
        }
    }

    /**
     * 堆排序（创建大根堆）
     * @param array
     */
    private static void createBigHeap(int[] array) {
        int len = array.length - 1;
        for(int i = (len - 1) / 2; i >= 0; i-- ) {
            shiftDown(array, i, array.length);
        }
    }

    /**
     * 堆排序（向下调整）
     * 时间复杂度：O(n * logn)
     * 空间复杂度：O(1)
     * 稳定性：不稳定
     * @param array
     * @param parent
     * @param len
     */
    private static void shiftDown(int[] array, int parent, int len) {
        int child = (parent * 2) + 1;
        while(child < len) {
            if(child + 1 < len && array[child] < array[child + 1]) {
                child++;
            }
            if(array[child] > array[parent]) {
                swap(array, parent, child);
                parent = child;
                child = parent * 2 + 1;

            } else {
                break;
            }
        }
    }

    /**
     * 冒泡排序(每次都把最大的数放在最后)
     * 时间复杂度：O(n^2)     对数据不敏感  有序 无序都是这个复杂度
     * 空间复杂度：O(1)
     * 稳定性：稳定的
     *    插入排序和冒泡排序是稳定的
     *    加了优化后时间复杂度肯能变为O(n)
     * @param array
     */
    public static void bubbleSort(int[] array) {
        for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) {
            boolean flg = false;
            for (int j = 0; j < array.length - i - 1; j++) {
                if(array[j] > array[j + 1]) {
                    swap(array, j + 1, j);
                    flg = true;
                }
            }
            if(!flg) {
                break;
            }
        }
    }

    /**
     * 快速排序
     * @param array
     */
    private static void quickSort(int[] array) {
        quick(array, 0, array.length - 1);
    }

    public static void quick(int[] array, int start, int end) {
        if(start >= end) {
            return;
        }
        int pivot = parttion(array, start, end);

        quick(array, start, pivot - 1);
        quick(array, pivot + 1, end);
    }

    private static int parttion(int[] array, int left, int right) {
        int i = left;
        int tmp = array[left];
        while(left < right) {
            while(left < right && array[right] >= tmp) {
                right--;
            }
            while(left < right && array[left] <= tmp) {
                left ++;
            }
            swap(array, left, right);
        }
        swap(array, left, i);
        return left;
    }


    /**
     * 插入排序
     * @param array
     */
    public static void insertSort(int[] array) {
        for (int i = 1; i < array.length; i++) {
            int j = i - 1;
            int temp = array[i];
            for ( ; j >= 0 ; j--) {
                if(array[j] > temp) {
                    array[j + 1] = array[j];
                } else {
                    break;
                }
            }
            array[j + 1] = temp;
        }
    }

    /**
     * 希尔排序
     * @param array
     */
    private static void shellSort(int[] array) {
        int gap = array.length;
        while(gap > 1) {
            gap /= 2;
            Shell(array, gap);
        }
    }

    private static void Shell(int[] array, int gap) {
        for(int i = gap; i < array.length; i++) {
            int j = i - gap;
            int temp = array[i];
            for ( ; j >= 0 ; j -= gap) {
                if(array[j] > temp) {
                    array[j + gap] = array[j];
                } else {
                    break;
                }
            }
            array[j + gap] = temp;
        }
    }

    /**
     * 选择排序1
     * @param array
     */
    public static void selectSort1(int[] array){
        for(int i = 0; i < array.length; i++) {
            int minIndex = i;
            for(int j = i + 1; j < array.length; j++) {
                if(array[minIndex] > array[j]) {
                    minIndex = j;
                }
            }
            swap(array,minIndex,i);
        }
    }

    /**
     * 选择排序2
     * @param array
     */
    private static void selectSort2(int[] array) {
        int left = 0;
        int right = array.length - 1;
        while(left < right) {
            int minIndex = left;
            int maxIndex = left;
            for (int i = left + 1; i <= right; i++) {
                if(array[minIndex] > array[i]) {
                    minIndex = i;
                }
                if(array[maxIndex] < array[i]) {
                    maxIndex = i;
                }
            }
            swap(array,minIndex,left);
            if(maxIndex == left) {
                maxIndex = minIndex;
            }
            swap(array,maxIndex,right);
            left ++;
            right --;
        }
    }


    /**
     * 交换
     * @param array
     * @param index1
     * @param index2
     */
    private static void swap(int[] array, int index1, int index2) {
        int temp = array[index1];
        array[index1] = array[index2];
        array[index2] = temp;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {1,15,2,18,99,3,7,6,1,2};
        //int[] array = {1,2,3,4,5,6};

/*        System.out.println("-----------堆排序-----------");
        heapSort(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));*/


/*        System.out.println("----------冒泡排序----------");
        bubbleSort(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));*/

        System.out.println("-----------快速排序-----------");
        quickSort(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));

/*        System.out.println("----------插入排序-----------");
        insertSort(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));*/

/*        System.out.println("-----------希尔排序----------");
        shellSort(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));*/

/*        System.out.println("----------选择排序1----------");
        selectSort1(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));*/

/*
        System.out.println("----------选择排序2-----------");
        selectSort2(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));
*/

    }
}
